蜂窝预制体孔径对WC/Fe复合材料中W扩散均匀性的影响

为探究蜂窝预制体孔径对WC/Fe复合材料中W扩散均匀性的影响,采用真空消失模铸渗(V-EPC)工艺制备不同孔径下的复合材料。检测W质量分数分布,发现预制体孔径较小或较大时W质量分数分布不均匀;而预制体孔径适中时W质量分数分布较均匀,其原孔壁与原孔心处W质量分数与硬度相差最小,复合层耐磨性最高。基于扩散动力学进行模拟,表明W扩散均匀性同时受扩散距离与扩散时间的影响。预制体孔径较小时,扩散距离虽短,但其孔内熔体凝固较快,扩散时间较短,不利于W扩散;预制体孔径较大时,其孔内熔体凝固虽慢,扩散时间较长,但扩散距离增长,仍不利于W扩散;预制体孔径适中时,因兼顾扩散距离与扩散时间,利于W扩散。W扩散均匀性较差时,预制体原孔心处W质量分数较小,硬度也较低,一定范围内降低复合层耐磨性。